Oda sıcaklığında karanlıkta parlayan renksiz, yarı saydam, yumuşak, mumlu bir katı olan azot ailesinin (periyodik tablonun Grup 15 [Va] ) fosfor (P), metalik olmayan kimyasal elementidir.
Eleman Özellikleri
| atomik numara | 15 |
|---|---|
| atom ağırlığı | 30,9738 |
| erime noktası (beyaz) | 44.1 ° C (111.4 ° F) |
| kaynama noktası (beyaz) | 280 ° C (536 ° F) |
| yoğunluk (beyaz) | 1.82 g / cm 3, 20 ° C (68 ° F) 'de |
| oksidasyon durumları | −3, +3, +5 |
| elektron konfigürasyonu | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 |
Tarih
12. yüzyılın Arap simyacıları, elemental fosforu kazara izole etmiş olabilirler, ancak kayıtlar belirsizdir. Fosfor, 1669'da hobisi simya olan bir Alman tüccarı olan Hennig Brand tarafından keşfedilmiş gibi görünüyor. Marka 50 kova idrarın solucanlarını yiyip “üreyene” kadar ayakta durmasına izin verdi. Daha sonra idrarı bir macuna kadar kaynattı ve kumla ısıtıp, böylece elementel fosforu karışımdan damıttı. Brand, Gottfried Wilhelm Leibniz'e yazdığı bir mektupta keşfini ve daha sonra bu elementin gösterilerini ve karanlıkta parlama yeteneğini veya “fosforez” i halkın ilgisini çektiğini bildirdi. Bununla birlikte fosfor, yaklaşık bir asır sonra kemiklerin bir bileşeni olduğunu kanıtlayana kadar kimyasal bir merak olarak kaldı. Kemiklerin nitrik veya sülfürik asit ile sindirimi, fosforun kömürle ısıtılarak damıtılabildiği fosforik asit oluşturdu. 1800'lü yılların sonlarında Edinburgh'dan James Burgess Readman, elementi fosfat kayasından üretmek için bir elektrikli fırın yöntemi geliştirdi, bu da esas olarak bugün kullanılan yöntemdir.
Oluşumu ve dağılımı
Fosfor çok yaygın bir şekilde dağılmış bir elementtir - kabukta en fazla 12. bol olup, ağırlıkça yüzde 0.10'a katkıda bulunur. Kozmik bolluğu, standart 100 atom atomu başına yaklaşık bir atomdur. Yüksek kimyasal reaktivitesi, serbest durumda (birkaç meteorit hariç) meydana gelmemesini sağlar. Fosfor daima fosfat iyonu olarak oluşur. Doğada ana kombine formlar fosfat tuzlarıdır. Yaklaşık 550 farklı mineralin fosfor içerdiği bulunmuştur, ancak bunlardan temel fosfor kaynağı, aşağıdaki formüle göre fosfat iyonları ve değişken miktarlarda florür, klorür veya hidroksit iyonları ile birlikte kalsiyum iyonlarının bulunduğu apatit serisidir. [Ca 10 (PO 4) 6 (F, Cl veya OH olduğu) 2]. Diğer önemli fosfor taşıyan mineraller, dalgalı ve vivianittir. Genellikle, magnezyum, manganez, stronsiyum ve kurşun gibi metal atomları mineralde kalsiyum ve silikat, sülfat, vanadat ve benzer anyonlar fosfat iyonlarının yerine geçer. Dünyanın birçok yerinde çok büyük tortul floroapatit birikintileri bulunur. Kemik ve diş minesinin fosfatı hidroksiapatittir. (Diş çürümesinin florür ile azaltılması ilkesi, hidroksiapatitin daha sert, çürümeye daha dayanıklı, floroapatite dönüştürülmesine bağlıdır.)
Başlıca ticari kaynak fosfat veya fosfat kayadır, saf olmayan bir karbonat taşıyan apatit formudur. Dünya'nın kabuğundaki toplam fosfat kayası tahmini yaklaşık 65.000.000.000 ton olup, Fas ve Batı Sahra yaklaşık yüzde 80 içerir. Bu tahmin, sadece mevcut yöntemlerle faydalı ürünlere dönüşüm için fosfat bakımından yeterince zengin olan cevheri içermektedir. Fosfor içeriğinde çok daha düşük miktarda malzeme de bulunur.
Doğal olarak oluşan fosforun tek izotopu kütle 31'dir. Kütle 24'ten kütle 46'ya kadar olan diğer izotoplar uygun nükleer reaksiyonlarla sentezlenmiştir. Bunların hepsi nispeten kısa yarı ömürlü radyoaktiftir. Kütle 32'nin izotopunun 14.268 günlük bir yarılanma ömrü vardır ve canlı organizmalarda fosforun emilimini ve hareketini içeren izleyici çalışmalarda son derece yararlı olduğu kanıtlanmıştır.
